-58°????

[gargamella75]

Salve gente...siccome oggi non mi va di lavorare ne approfitto per chiedere lumi su una discussione sorta recentemente in ufficio....
....durante un volo aereo il pilota ha detto che eravamo a circa 9000 metri di altitudine, temperatura esterna di -58°!
Perchè fa così freddo?
Ipotesi (da prendere moooolto con le molle! ):
1- il calore che percepiamo non è quello del sole bensì quello rilasciato dalla terra (sempre attraverso il sole, cmq), quindi a grosse altitudini lo si avverte pochissimo
2- ha a che fare con la famosa formula (ricordi di gioventù...): P*V=n*R*T ...tipo che (a volume costante?) diminuendo la pressione (che effettivamente salendo di quota diminuisce) la temperatura diminuisce di conseguenza.

Qualcuno può portare un po' di luce?
Denghiu!

[xenom]

La prima la escluderei, è uno dei motivi ma influisce in maniera minima... il motivo principale è sicuramente un altro
penso sia anche per il fatto che nelle zone più alte dell'atmosfera c'è un aria più rarefatta e meno particelle, e quindi l'aria non viene scaldata come sulla terra.
Ma anche questo mi sa che influisce in maniera minima
Forse la tua seconda ipotesi è quella giusta

[pietro84]

2- ha a che fare con la famosa formula (ricordi di gioventù...): P*V=n*R*T ...tipo che (a volume costante?) diminuendo la pressione (che effettivamente salendo di quota diminuisce) la temperatura diminuisce di conseguenza.

penso anche io che sia questa,visto che la pressione diminuisce all'aumentare dell'altezza dal suolo,anche la temperatura diminuisce. ottimo ragionamento

[dsx2586]

No, la temperatura diminuisce proprio perchè ci si allontana dal suolo, fino a raggiungere i -70° nella tropopausa

[gtr84]

Originariamente inviato da gargamella75

Salve gente...siccome oggi non mi va di lavorare ne approfitto per chiedere lumi su una discussione sorta recentemente in ufficio....
....durante un volo aereo il pilota ha detto che eravamo a circa 9000 metri di altitudine, temperatura esterna di -58°!
Perchè fa così freddo?
Ipotesi (da prendere moooolto con le molle! ):
1- il calore che percepiamo non è quello del sole bensì quello rilasciato dalla terra (sempre attraverso il sole, cmq), quindi a grosse altitudini lo si avverte pochissimo
2- ha a che fare con la famosa formula (ricordi di gioventù...): P*V=n*R*T ...tipo che (a volume costante?) diminuendo la pressione (che effettivamente salendo di quota diminuisce) la temperatura diminuisce di conseguenza.

Qualcuno può portare un po' di luce?
Denghiu!

è principalmente la prima

Gran parte della radiazione e.m. arriva al suolo
che assorbe e riemette in IR.
Questo fa si che le masse d'aria prossime al
suolo si riscaldino e salgano verso l'alto.
Durante il tragitto verso l'alto le masse d'aria
(col diminuire della pressione) si espandono
adiabaticamente (perchè masse d'aria calde
non si mescolano tra di loro).
L'espansione adiabatica fa diminuire la
temperatura.

Il gradiente termico della troposfera
è verticale, ovviamente, ed è di circa
- 0,6 centigradi/100 metri. E' un valore
approssimato che vale fino alla
fine della troposfera (i primi 10 km di
atmosfera). Quindi in base all'altezza dal
suolo si può avere una stima della
temperatura.

Quindi, per rispondere alla domanda,
la ragione è la 1) ma che è in parte
conseguenza della 2)

[pietro84]

Originariamente inviato da gtr84

è principalmente la prima

Gran parte della radiazione e.m. arriva al suolo
che assorbe e riemette in IR.
Questo fa si che le masse d'aria prossime al
suolo si riscaldino e salgano verso l'alto.
Durante il tragitto verso l'alto le masse d'aria
(col diminuire della pressione) si espandono
adiabaticamente (perchè masse d'aria calde
non si mescolano tra di loro).
L'espansione adiabatica fa diminuire la
temperatura.

Il gradiente termico della troposfera
è verticale, ovviamente, ed è di circa
- 0,6 centigradi/100 metri. E' un valore
approssimato che vale fino alla
fine della troposfera (i primi 10 km di
atmosfera). Quindi in base all'altezza dal
suolo si può avere una stima della
temperatura.

Quindi, per rispondere alla domanda,
la ragione è la 1) ma che è in parte
conseguenza della 2)

ma non è unicamente la causa 2 scusa? infatti se per assurdo la causa 2 non esistesse,ci sarebbero solo dei moti convettivi che manterrebbero la temperatura prossima a quella del suolo.l'aria si raffredda in maniera significativa solo perchè si espande col diminuire dalla pressione secondo me. e quindi solo per la causa 2.

[supermario]

Originariamente inviato da pietro84

ma non è unicamente la causa 2 scusa? infatti se per assurdo la causa 2 non esistesse,ci sarebbero solo dei moti convettivi che manterrebbero la temperatura prossima a quella del suolo.l'aria si raffredda in maniera significativa solo perchè si espande col diminuire dalla pressione secondo me. e quindi solo per la causa 2.

ricordate che l'atmosfera terrestre ha tutto tranne che una pressione costante


e poi se varrebbe SOLO l'ipotesi 2 non si spiegherebbe come mai invece, se si sale ancora l'aria diventa caldissima, molto + che al suolo, per poi ritornare gradualmente prossima allo 0 assoluto nello spazio.


in definitiva la terra assorbe calore e lo rilascia riscaldando gli strati d'aria circostanti, questi con moti convettivi salgono e si raffreddano, aumentando di volume(di conseguenza vi è anche una rarefazione dell'aria).

ciauz

[pietro84]

Originariamente inviato da supermario

ricordate che l'atmosfera terrestre ha tutto tranne che una pressione costante


e poi se varrebbe SOLO l'ipotesi 2 non si spiegherebbe come mai invece, se si sale ancora l'aria diventa caldissima, molto + che al suolo, per poi ritornare gradualmente prossima allo 0 assoluto nello spazio.


in definitiva la terra assorbe calore e lo rilascia riscaldando gli strati d'aria circostanti, questi con moti convettivi salgono e si raffreddano, aumentando di volume(di conseguenza vi è anche una rarefazione dell'aria).

ciauz

ma alle quote a cui viaggia l'aereo intendevo,mica a tutte le quote?! poi credo che la 2 la due interviene in maniera determinante solo a quella quota

[gtr84]

Originariamente inviato da pietro84

ma non è unicamente la causa 2 scusa? infatti se per assurdo la causa 2 non esistesse,ci sarebbero solo dei moti convettivi che manterrebbero la temperatura prossima a quella del suolo.l'aria si raffredda in maniera significativa solo perchè si espande col diminuire dalla pressione secondo me. e quindi solo per la causa 2.

No

Ma infatti ho detto che la 1) è la causa che genera i moti convettivi

e la 2) spiega il raffreddamento.


Non può essere solo la due la causa, perchè se tu volessi
usare solo l'eq dei gas perfetti dovresti usare un gradiente
termico con valore max sul suolo terrestre.

Cosa che puoi spiegare solo con 1)

[gtr84]

Originariamente inviato da supermario

ricordate che l'atmosfera terrestre ha tutto tranne che una pressione costante




ciauz

l'andamento della pressione nella troposfera segue infatti
una legge esponenziale.

se z è l'altezza dal suolo e p(0) la pressione sulla superficie
è terrestre, la pressiona ad altezza z è:

p(z) = p(0) exp^(-z/H)

con H altezza di scala dipendente dalla temperatura e dalla
massa media molecolare (molto vicina a quella dell'azoto)


e si deduce che la pressione diminuisce con l'altezza dal suolo

[supermario]

si ok ma cmq la pressione varia anche a seconda delle aree di alta o di bassa presenti nel punto.

fissando una quota standard di 500hpa, questa + si trova a una altezza inferiore quanto + l'aria sottostante è fredda.

quindi "volare" in una area di alta o di bassa pressione a una quota di un aereo di linea può far riscontrare temp completamente contrastanti

[pietro84]

Originariamente inviato da gtr84

No

Ma infatti ho detto che la 1) è la causa che genera i moti convettivi

e la 2) spiega il raffreddamento.


Non può essere solo la due la causa, perchè se tu volessi
usare solo l'eq dei gas perfetti dovresti usare un gradiente
termico con valore max sul suolo terrestre.

Cosa che puoi spiegare solo con 1)

aspetta una temperatura max sul suolo terrestre perchè dici "un gradiente termico" massimo? facendo una brutale approssimazione(valida solo per un range limitato di quote) potrei anche considerare solo l'equazione di stato dei gas considerando la pressione funzione dell'altezza e la temperatura funzione lineare della pressione e come condizione al contorno la temperatura al suolo.
secondo me disponendo della funzione p(h) non si commetterebbe grandissimo considerando T(h)=k*p(h) (equazione di stato dei gas)

[supermario]

Originariamente inviato da pietro84

ma alle quote a cui viaggia l'aereo intendevo,mica a tutte le quote?! poi credo che la 2 la due interviene in maniera determinante solo a quella quota

a quella quota puoi trovare anche nubi a 2km di altezza, quindi l'atm è ancora molto viva


(inoltre l'equazione che citi è per i gas PERFETTI[credo che tu conosca la definizione] quindi non la puoi prendere come verità assoluta e considerarla senza prendere in esame anche l'ipotesi 1

[gtr84]

Non ho detto gradiente termico massimo

ho detto gradiente termico con valore massimo al
suolo.

essendo il gradiente -0,6 centigradi/100 metri

vale (non in maniera assoluta)

T(h) = -(0,6/100)*h + <T(0)>

con <T(0)> = 10 °C circa


dopodichè, per sapere la pressione di una massa d'aria
basta usare l'equazione dei gas perfetti, conoscendo il
volume della massa d'aria

[pietro84]

Originariamente inviato da supermario

a quella quota puoi trovare anche nubi a 2km di altezza, quindi l'atm è ancora molto viva


(inoltre l'equazione che citi è per i gas PERFETTI[credo che tu conosca la definizione] quindi non la puoi prendere come verità assoluta e considerarla senza prendere in esame anche l'ipotesi 1

il fatto che i raggi colpiscano il suolo spiega il riscaldamento ma non il raffreddamento, visto che l'aria calda va verso l'alto e si generano moti convettivi di masse d'aria non si spiegherebbe perchè salendo con la quota ci sarebbero temperature cosi basse. la causa principale di raffreddamento(e quella che prenderei in considerazione in un modello approssimativo) è dovuta alla diminuzione di pressione e non al fatto che ci si allontana dal suolo(proprio per la presenza dei moti convettivi),quindi la prima affermazione di gtr84 è una spiegazione del perchè l'ipotesi 1 è sbagliata ma non spiega il raffreddamento(che è dovuto all'ipotesi 2) che macello...

[supermario]

Originariamente inviato da pietro84

il fatto che i raggi colpiscano il suolo spiega il riscaldamento ma non il raffreddamento, visto che l'aria calda va verso l'alto e si generano moti convettivi di masse d'aria non si spiegherebbe perchè salendo con la quota ci sarebbero temperature cosi basse. la causa principale di raffreddamento(e quella che prenderei in considerazione in un modello approssimativo) è dovuta alla diminuzione di pressione e non al fatto che ci si allontana dal suolo(proprio per la presenza dei moti convettivi),quindi la prima affermazione di gtr84 è una spiegazione del perchè l'ipotesi 1 è sbagliata ma non spiega il raffreddamento(che è dovuto all'ipotesi 2) che macello...

none

la tera riscalda l'aria che le sta intorno, su questo non si discute.

hai provato a tenere la mano a 10m dal forno e a 10cm?

[pietro84]

Originariamente inviato da gtr84

Non ho detto gradiente termico massimo

ho detto gradiente termico con valore massimo al
suolo.

essendo il gradiente -0,6 centigradi/100 metri

vale (non in maniera assoluta)

T(h) = -(0,6/100)*h + <T(0)>

con <T(0)> = 10 °C circa


dopodichè, per sapere la pressione di una massa d'aria
basta usare l'equazione dei gas perfetti, conoscendo il
volume della massa d'aria

appunto,invece se viceversa è nota la pressione in funzione dell'altezza calcoli con la sola equazione di stato dei gas la temperatura in funzione dell'altezza,utilizzando con aprrossimazione accettabile la sola equazione di stato dei gas senza prendere in considerazione altri fenomeni.

[pietro84]

Originariamente inviato da supermario

none

la tera riscalda l'aria che le sta intorno, su questo non si discute.

hai provato a tenere la mano a 10m dal forno e a 10cm?

ma mica l'ho negato questo nel mio post che la terra riscalda l'aria! i moti convettivi proprio a questo sono dovuti.

[supermario]

Originariamente inviato da pietro84

ma mica l'ho negato questo nel mio post che la terra riscalda l'aria! i moti convettivi proprio a questo sono dovuti.

giusto, poi subentra l'ipotesi 2, che comincia ad essere APPREZABILE solo quando il calore della terra non basta + e le masse d'aria rispondono solo alle leggi della termodinamica

ti ripeto, salendo ancora con l'altitudine, l'aria torna a salire come temperatura, sarebbe impossibile da spiegare con un pV=NRT

ciauz

[pietro84]

Originariamente inviato da supermario

ti ripeto, salendo ancora con l'altitudine, l'aria torna a salire come temperatura, sarebbe impossibile da spiegare con un pV=NRT

ciauz

certo,perciò ho detto che l'approssimazione vale solo per un intervallo limitato che però comprende la quota a cui normalente vola un aereo
ciao